大阪公立大学 研究シーズ|
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研究キーワード：大阪公立大学における「最適化」 に関係する研究一覧：13件
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発表日：2026年4月10日
1
粒子の“大小ミックス”が鍵となるか
～全固体電池の早期社会実装に貢献～
次世代蓄電デバイスとして期待される全固体電池の実用化に向けては、電極内部でリチウムイオンがいかにスムーズに移動できるかが重要です。本研究グループは、硫化物系固体電解質を使い、粉砕条件を変えて粒子の大きさを調整した電極を作り、その構造と電気性能を調べました。その結果、粒子が同じ大きさの場合より、大小さまざまな粒子が混在している方が、電極内部のイオンの通り道が曲がりにくくなり、伝導効率が向上することを確認しました。本研究成果は、2026年2月17日に国際学術誌「Journal of Energy Storage」にオンライン掲載されました。...
キーワード：最適化/全固体電池/コロナ禍/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/イオン輸送/固体電解質/電池/シミュレーション/リチウム/最適設計/自動車/電解質/電気自動車/離散要素法
他の関係分野：情報学工学
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発表日：2026年3月26日
2
環境にやさしい機能性材料の開発コストを削減
～海洋分解性プラスチックの基盤材料の新たな合成法を開発～
海底などで分解可能な還元分解性高分子として、主鎖の繰り返し単位にジスルフィド結合を含む高分子であるポリジスルフィドが注目されています。本研究グループは、重合※1に用いるモノマー※2のN-(2-オキソテトラヒドロチオフェン-3-イル)-3-(ピリジン-2-イルジスルファニル)プロパンアミド（以降、PDTL）を開発。このPDTLをさまざまなアミン化合物と反応させることで、任意の側鎖構造をもつポリジスルフィドを合成できる新たなドミノ重合法※3を確立しました。これにより、機能性材料の開発時間やコストの削減が期待できます。...
キーワード：最適化/環境変化/マイクロプラスチック/海洋/磁気共鳴/水溶液/イオン化/TOF/スペクトル/共重合体/アミド/アンモニア/エステル/スルフィド/チオフェン/ピリジン/ポリエステル/開環重合/環化付加反応/共重合/高分子/高分子反応/重縮合/生分解性プラスチック/耐熱性/エンドソーム/ジスルフィド結合/質量分析/アミン/カルボン酸/生分解/キャリア/物性制御/持続可能/持続可能な開発/コーティング/プラスチック/ポリマー/マイクロ/リサイクル/レーザー/引張強度/環境負荷/環境問題/機能性材料/生分解性/機能性/物質循環/プロトン/アルコール/DDS/核磁気共鳴/官能基/重合反応/付加反応/分子設計
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2026年3月17日
3
半導体基板上で非鉛圧電体の性能向上を実証
～汎用成膜法で多数の条件を同時に評価し実現～
圧電材料は力を加えると電気が生じ、電気を加えると形が変わる性質を持つ材料で、圧力センサーやイヤホンなどに広く用いられています。鉛を使用しない圧電材料として注目されるビスマス鉄酸化物（BiFeO3、BFO）※1は、圧縮の力により圧電性能が向上することが報告されていましたが、この効果は実用的な半導体基板上では適用が難しいと考えられていました。本研究グループは、引張ひずみ※2を積極的に利用するという発想により、半導体基板上でもBFOの構造相転移※3...
キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/モノのインターネット（IoT）/最適化/結晶格子/パルス/ビスマス/物質科学/ジルコン/広帯域/高周波/相転移/多結晶/圧電性/シリコンウエハ/融点/スパッタ法/圧力センサー/電子デバイス/誘電率/機械的特性/持続可能/加速度センサー/材料特性/持続可能な開発/半導体産業/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/チタン/圧電材料/圧電体/機械的性質/構造相転移/単結晶/電池/MEMS/PZT/シリコン/スマートセンサー/センサー/ひずみ/環境負荷/酸化物/熱膨張/半導体/力センサー/結晶構造/微小環境/寿命/スマートフォン
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学農学
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発表日：2026年3月6日
4
精度と公平性を考慮したAIモデルを設計
～現実世界の曖昧さを反映した意思決定が可能に～
本研究グループは、進化型多目的最適化※1に基づく機械学習手法を用いて、精度と公平性のトレードオフを考慮したファジィシステム※2を設計し、解析を行った結果、ファジィシステムが本質的に解釈可能かつ公平なAIとして有用である可能性を示唆しました。また、内部機構の解析により、最適化過程において精度と公平性のトレードオフが形成されるメカニズムの理解に寄与する知見を明らかにしました。本研究成果は、2025年12月22日に国際学術誌「IEEE Transactions on Fuzzy Systems」にオンライン掲載されました。...
キーワード：AI/機械学習/最適化/自然言語/情報学/進化計算/人工知能（AI）/多目的最適化/数値実験/トレードオフ/光合成/人工光合成/最適化手法/持続可能/持続可能な開発/透明性/システム設計/妥当性
他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学
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発表日：2026年3月5日
5
活動制限下での高強度トレーニングで見えた身体の反応
～運動負荷を調整するタイミングの判断に役立つ可能性～
コルチゾールはストレスが生じたときに分泌されるホルモンです。特に、起床直後に急激に上昇する起床時コルチゾール反応（CAR）は、唾液検体を用いて測定できるため、簡便に採取できる精度の高い指標として注目されています。本研究グループは、若年男性2人を対象とした実験を通して、10日間の高強度運動を課したときのCARの変化を正確に評価する方法を検討しました。本実験結果により、長期間対象者を拘束し、条件を統制する手法の妥当性が示唆されました。本研究成果は、2025年12月6日に生命科学分野を幅広く扱う国際学術誌「Life」にオンライン掲載されました。発表のポイント...
キーワード：最適化/運動負荷/最大酸素摂取量/酸素摂取量/心拍数/運動プログラム/生理反応/持続可能/持続可能な開発/モニタリング/生体内/アルコール/スポーツ/トレーニング/パフォーマンス/ホルモン/妥当性/イミン/コルチゾール/ストレス/バイオマーカー/早期発見/唾液/非侵襲
他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物
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発表日：2026年1月7日
6
国内10都市（札幌〜那覇）の住宅エネルギー消費を解析
―断熱強化や窓設計の工夫で大幅削減を確認―
日本は地域ごとに気候が違います。また、今後は温暖化の影響で気温がさらに上がると予想されています。しかし、こうした気候の「将来変化」まで考慮し、家の省エネを設計する研究は少ないのが現状です。大阪公立大学大学院生活科学研究科の袁 継輝准教授らの研究グループは、120.08 m²の2階建て3次元住宅モデルを用いて、国内10都市を対象に、2020年代と2080年代のエネルギーシミュレーションを実施。屋根・外壁・窓の断熱性能（R値）※3およびWWRをGAにより最適化しました。その結果、札幌のような寒い地域では、家の断熱を強くすると、1年間で約15,00...
キーワード：アルゴリズム/最適化/地域特性/気候変動/エネルギー消費/遺伝的アルゴリズム/持続可能/省エネ/持続可能な開発/シミュレーション/温暖化
他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学農学
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発表日：2025年11月27日
7
AIでウシの体外受精の効率化へ
-卵子の個性に合わせた培養法で胚の発生率向上-
ウシの体外受精は、畜産業の生産性向上に欠かせない重要な技術です。しかし従来の受精方法は、卵子の成熟スピード（NMS）に個体差があるにもかかわらず、すべての卵子を同じ時間で一律に培養していました。そのため、成熟が遅い卵子は十分に準備が整わないまま受精することになり、胚の発生率が低下する可能性がありました。大阪公立大学大学院獣医学研究科の古山 敬祐准教授とHO, Chia-Tang博士（研究当時、大学院生）らの研究グループは、AIによるNMS予測モデルを活用し、黒毛和種牛の卵子を成熟が速い群と遅い群に分類。培養時間を変えて比較した結果、成熟が遅い群では、一般的な培養時間より4時間長く培...
キーワード：最適化/人工知能（AI）/減数分裂/持続可能/持続可能な開発/生産性/ウシ/獣医学/子宮/受精/受精卵/体外受精/着床/卵子/胚盤胞/予測モデル/in vitro/遺伝子/遺伝子発現
他の関係分野：情報学生物学工学農学
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発表日：2025年11月18日
8
航空機整備を支援するナット締め付けシステムの開発
―迅速かつ高精度な締め付け作業を可能にする技術的アプローチ―
航空機を組み立てる際、緩みにくいセルフロックナットを使用します。しかし、このナットは緩み防止のため変形加工されており、ハンドナットランナでネジ締め付けを行ったとしてもネジ締め付け完了を自動検知することが難しく、締め付け過剰によりネジが破損しボルトのネジ部に傷が入る可能性があります。そのため、手動工具を用いて締め付け状態を確認しなければならず、時間や手間がかかるという課題がありました。また、通常のナットランナで使用されているトルク※4値を直接用いた単純な自動判定法はセルフロックナットでは誤判定してしまうリスクが高いため、ハンドナットランナへ高精度な自動着座検知機能を搭載す...
キーワード：外れ値/AI/アルゴリズム/最適化/情報学/進化計算/突然変異/最適化手法/持続可能/社会貢献/持続可能な開発/トルク/ロボット/航空機/自動化/自動制御/スキル/品質保証
他の関係分野：情報学環境学工学農学
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発表日：2025年10月23日
9
光合成色素シフォネインの役割を解明
～今後の光合成アンテナを最適化する色素の分子設計に貢献～
光合成生物が太陽光を効率よく化学反応に使う仕組みを解明するためには、類似のタンパク質で色素の構造や配置のみが異なる光合成アンテナについて、精密構造と光応答の実験データを蓄積することが極めて重要です。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授と大阪大学蛋白質研究所の関 荘一郎特任研究員（常勤）、イタリア パドバ大学のAlessandro Agostiniテニュアトラック博士研究員らの研究グループは、EPR分光法を用い、ホウレンソウと海藻ミルの光合成アンテナを解析。ホウレンソウではクロロフィルの三重項励起状態が微弱ながら観測されるのに対し、ミルでは観測されず、カロテノイドによ...
キーワード：アンテナ/最適化/ESR/熱雑音/量子化/分光学/スペクトル/磁場/太陽/分子構造/量子化学/励起状態/量子化学計算/クロロフィル/光応答/光合成/太陽光/DFT/エネルギー移動/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/密度汎関数法/シミュレーション/スピン/マイクロ/マイクロ波/極低温/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/量子力学/カロテノイド/クライオ電子顕微鏡/高分解能/ラジカル/分子設計/立体構造
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月8日
10
積層複合材料の開孔引張強度を最大化する積層構成設計のための、ベイズ最適化フレームワークの構築と主観的ベイズ更新モデルを提案
大阪公立大学大学院工学研究科 航空宇宙工学分野小木曽 望教授らは、経験的な積層順序制約を考慮した上で、開口部のある複合材料積層板の引張強度を最大化する積層構成を求めるために、ベイズ最適化フレームワークと、関連する主観的ベイズ更新モデルを提案しました。本研究では、まず、ベイズ最適化の枠組みにおいて、少数の実験結果を用いて引張強度を積層パラメータ空間で近似します。その近似強度を最大化する積層構成を求めるために、遺伝子修復戦略を含む効率的な遺伝的アルゴリズムを用いて、積層制約条件を満たす最適設計解を求めます。そして、近似モデルを効率的に更新するために、追加の強度試験の代わりに忠実度の低い...
キーワード：アルゴリズム/スケジューリング/フレームワーク/最適化/数値計算/遺伝的アルゴリズム/持続可能/持続可能な開発/引張強度/宇宙工学/航空宇宙工学/最適設計/積層板/設計法/不確かさ/複合材/複合材料/遺伝子
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2025年6月12日
11
潰瘍性大腸炎やクローン病の 新規薬と従来薬の併用による効果を検証
潰瘍性大腸炎やクローン病は腸に炎症が起き、腹痛や下痢などが慢性的に続く疾病です。治療薬として、新しいタイプの薬剤であるベドリズマブに加えて、従来の5-アミノサリチル酸（5-ASA）が処方されることが多いにもかかわらず、併用の有効性はこれまで明らかではありませんでした。大阪公立大学大学院医学研究科消化器内科学の西田 裕講師、細見 周平准教授、藤原 靖弘教授らの研究グループは、全国の病院から収集された保険診療データの潰瘍性大腸炎患者2,134人とクローン病患者514人の情報を用い、ベドリズマブと5-ASAの併用効果を分析しました。その結果、2つの治療薬を併用しても再燃率に大きな違いは見...
キーワード：最適化/クローン/持続可能/持続可能な開発/大腸炎/免疫系/クローン病/炎症性腸疾患/大腸/医療費/腸炎/副作用/潰瘍性大腸炎
他の関係分野：情報学生物学工学
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発表日：2025年5月12日
12
さまざまな難治性脳神経疾患治療を1つの「くすり」で
脳神経細胞死を防ぐ革新的な低分子医薬品の開発に成功
難治性脳神経疾患の中でも、脳卒中（脳梗塞）は世界の死因第2位で、全世界の死亡者数の11.6%を占めています。治療ではまず、脳の血流を再開するために血栓溶解剤（t-PA※1）を用いますが、日本では脳卒中を発症後、4時間30分以内の患者への投与が推奨されているなど、その使用には多くの制限があります。血栓溶解剤が使えない場合、長時間の虚血状態により脳がダメージを受け、脳神経系の細胞死が起きます。脳神経の細胞死は半身麻痺などの重篤な後遺症に繋がるため、脳神経系を保護する治療薬の開発が求められています。大阪公立大学大学院獣医学研究科の中嶋 秀満准教...
キーワード：最適化/神経系/脱水素/持続可能/持続可能な開発/血流/機能性/リン酸/獣医学/アルデヒド/血栓/橋渡し研究/解糖系/モデルマウス/マウス/虚血/細胞死/神経細胞/神経細胞死/阻害剤/創薬/脳梗塞/副作用/健康長寿/神経疾患/認知症/脳神経疾患/脳卒中
他の関係分野：情報学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年3月21日
13
mRNAは消えて終わりじゃない！
－mRNA分解中間体が転写を抑える新たなフィードバック機構の発見－
東京大学大学院農学生命科学研究科の藤原徹教授、大阪公立大学大学院農学研究科の反田 直之助教らは、植物の必須元素の環境中の濃度に応じて適切に吸収を制御するために不可欠な新たな遺伝子発現制御機構を発見しました。具体的にはシロイヌナズナのホウ素輸送体NIP5;1の遺伝子発現が細胞内のホウ素濃度に応じて、転写・翻訳・mRNA分解が連携する「多層的な制御システム」によって調整されていることを今回明らかにしました。特に、5'-非翻訳領域（5'-UTR）に存在するAUGUAA配列上で、リボソームがホウ素濃度を感知して停止することで、翻訳の抑制・mRNAの分解・転写の抑制が連動す...
キーワード：最適化/情報学/産学連携/タンパク質合成/翻訳開始/mRNA分解/遺伝情報/栄養応答/持続可能/持続可能な開発/フィードバック/制御システム/リボソーム/ホウ素/転写開始点/RNAポリメラーゼ/輸送体/シロイヌナズナ/翻訳抑制/環境応答/転写抑制/mRNA/RNA/アミノ酸/遺伝子発現制御/発現制御/発現調節/遺伝子/遺伝子発現
他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物農学